(57)【要約】  ３つ以上の回転ターゲット（２０）を有する少なくとも１つのカソードアセンブリ（１０）で基板（１００）をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリ（２５）を含む方法が提供される。当該方法は、磁石アセンブリ（２５）を、基板（１００）から３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの軸（２１）へと垂直に延在する平面（２２）に対する複数の異なる角度位置に回転させることと、データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される電力、磁石アセンブリ（２５）の滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリ（２５）の角速度のうちの少なくとも１つを変動させることとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の回転ターゲット（２０）を有する少なくとも１つのカソードアセンブリ（１０）で基板（１００）をコーティングするための方法であって、前記３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリ（２５）を備え、
前記磁石アセンブリ（２５）を、前記基板（１００）から前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの軸（２１）へと垂直に延在する平面（２２）に対する複数の異なる角度位置に回転させることと、
データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される電力、前記磁石アセンブリ（２５）の滞在時間、及び連続的に変動する、前記磁石アセンブリ（２５）の角速度のうちの少なくとも１つを変動させることと
を含む方法。
【請求項２】
前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される前記電力と、前記磁石アセンブリ（２５）の前記滞在時間、及び連続的に変動する、前記磁石アセンブリ（２５）の前記角速度のうちの１つとが、前記関数に応じて変動させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データベース又は前記メモリから、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される電力の変動、前記磁石アセンブリ（２５）の前記滞在時間の変動、及び前記磁石アセンブリ（２５）の前記角速度の連続的変動のうちの少なくとも１つについて前記関数を読み出すことをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記関数が多項式関数を含み、且つ／又は、前記関数が三角関数を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記関数が対称関数を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記関数が非対称関数を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記関数が、前記複数の異なる角度位置で前記基板（１００）上にスパッタリングされた材料の量を決定する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記関数が、前記基板（１００）上に均一な層をスパッタリングするためのものである、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記データベースがルックアップテーブルを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記関数が、前記角度位置に依存する関数である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記関数が、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの回転ターゲット（２０）に依存する関数である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁石アセンブリ（２５）が、０より大きい角速度で前記複数の異なる角度位置へと回転させられる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記関数が、前記滞在時間を変動させるための離散関数を含み、特に、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）が、前記離散関数に応じて段階的に前記複数の異なる角度位置へと回転させられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
３つ以上の回転ターゲット（２０）を有する少なくとも１つのカソードアセンブリ（１０）で基板（１００）をコーティングするための方法であって、前記３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリ（２５）を備え、
前記磁石アセンブリ（２５）を、前記基板（１００）から前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの軸（２１）へと垂直に延在する平面（２２）に対して、４つより多い異なる角度位置に回転させることと、
データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、前記４つより多い異なる角度位置について、前記磁石アセンブリ（２５）の滞在時間を変動させることと
を含む方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を使用して、基板をコーティングするためのコータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、基板をコーティングするための方法、及びコータに関し、具体的には、高い均一性で基板上の層をスパッタリングするための方法、及び当該方法を実行するためのコータに関する。
【背景技術】
【０００２】
高い均一性（すなわち、拡張した表面に対して均一な厚さ及び電気特性）で基板上に層を形成することは、多くの技術分野において課題である。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の分野では、厚さの均一性及び電気特性の均一性は、ディスプレイチャネル領域を確実に製造する上で課題であり得る。さらに、均一な層は、通常、製造の再現性を助ける。  
【０００３】
基板上に層を形成する１つの方法は、スパッタリングである。スパッタリングは、例えば、ＴＦＴの製造において、多様な製造分野で価値ある方法として発展してきた。スパッタリングの間、原子は、その衝突によってエネルギー粒子（例えば、不活性ガス又は反応性ガスの励起イオン）と共にターゲット材料から放出される。放出された原子が基板上に堆積されることにより、スパッタリングされた材料の層を形成することができる。
【０００４】
しかしながら、スパッタリングによる層の形成は、例えば、ターゲット及び／又は基板の形状寸法に起因して、高い均一仕様を有する場合がある。具体的には、スパッタリングされた材料及びイオン衝突の不規則な空間的分布に起因して、スパッタリングされた材料の均一な層、及び広範囲の基板にわたるイオン衝突を達成することが難しい場合がある。基板に対して複数のターゲットを設けることが、層の均一性を改善することができる。
【０００５】
以上のことを考慮すると、当該技術の問題点の少なくとも一部を克服する、基板をコーティングするための新しい方法、及びコータが有用である。
【発明の概要】
【０００６】
上記を考慮して、基板をコーティングするための方法、及びコータが提供される。本開示のさらなる態様、利点、及び特徴は、特許請求の範囲、明細書、及び添付図面から明らかになる。
【０００７】
一態様によれば、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリで基板をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを備える方法が提供される。当該方法は、磁石アセンブリを、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する複数の異なる角度位置に回転させることと、データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリの角速度のうちの少なくとも１つを変動させることとを含む。
【０００８】
さらなる実施形態によれば、基板をコーティングするための方法を実行するためのコータが提供される。
【０００９】
さらなる態様、詳細、利点、及び特徴は、従属請求項、本明細書の説明、及び添付図面から明らかである。
【００１０】
実施形態は、開示される方法を実施するための装置も対象としており、記載される各方法態様を実行するための装置部分を含む。これらの方法の態様は、ハードウェア構成要素を用いて、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータを用いて、これらの２つの任意の組合せによって、又はそれ以外の任意の態様で、実行され得る。さらに、本開示に係る実施形態は、記載された装置を作動させる方法も対象としている。記載された装置を作動させる方法は、装置のあらゆる機能を実施するための方法の態様を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示の上述の特徴を細部まで理解し得るように、実施形態を参照することによって、上記に簡単に要約されている本開示のより詳細な説明を得ることができる。添付図面は、本開示の実施形態に関するものであり、下記で説明される。
【図１】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法を例示するコータの概略断面図を示す。
【図２】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法を例示するコータの概略断面図を示す。
【図３ａ】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法を例示するコータの概略断面図を示す。
【図３ｂ】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法を例示するコータの概略断面図を示す。
【図４】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法を例示するコータの概略断面図を示す。
【図５】本明細書に記載された実施形態に係る、関数に応じた電力の変動を示す。
【図６】本明細書に記載された実施形態に係る、関数に応じた角速度の連続的変動を示す。
【図７】本明細書に記載された実施形態に係る、関数に応じた電力のさらなる変動を示す。
【図８】本明細書に記載された実施形態に係る、関数に応じた電力のさらなる変動、及び本明細書に記載された実施形態に係る、関数に応じた滞在時間の変動を示す。
【図９】本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするために位置付けされた３つ以上の回転ターゲットの概略断面図を示す。
【図１０】従来の処理によって堆積された膜の厚さと、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の厚さとの比較を示す。
【図１１】従来の処理によって堆積された膜の電気特性と、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の電気特性との比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の様々な実施形態をこれより詳細に参照していく。これらの実施形態の１つ又は複数の実施例が図面に示されている。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は、同じ構成要素を表している。概して、個々の実施形態に関する相違点のみが説明される。各実施例は、本開示の説明のために提供されているが、本開示を限定することは意図していない。さらに、１つの実施形態の一部として図示且つ説明されている特徴は、さらに別の実施形態をもたらすために、他の実施形態において用いてもよく、又は、他の実施形態と共に用いてもよい。本記載がこのような修正例及び変形例を含むことが意図されている。  
【００１３】
スパッタリングは、ダイオードスパッタリング又はマグネトロンスパッタリングとして行なうことができる。マグネトロンスパッタリングは、堆積速度が速いという点で特に有利である。典型的には、磁石が回転ターゲットの中に配置される。本明細書において使用されるとき、回転ターゲットは、典型的には回転可能な湾曲したターゲットである。自由電子をターゲット表面直下で生成される磁場の中に閉じ込めるため、１つ又は複数の磁石をターゲットの背後（すなわち、回転ターゲットの場合はターゲットの内側）に配置することにより、これらの電子は、磁場の中で動くように強制され、脱出することができない。これにより、ガス分子がイオン化する確率が通常数桁高まる。そして、これによって堆積速度が著しく増大する。
【００１４】
本明細書において使用されるとき、「磁石アセンブリ」という用語は、磁場を生成することが可能なユニットを指す。通常、磁石アセンブリは、永久磁石を含む。特に、磁石アセンブリは、永久磁石からなる。この永久磁石は、通常、自由電子が回転ターゲット表面の下に生成された磁場の中に閉じ込められるように、回転ターゲット内に配置される。多くの実施形態では、磁石アセンブリは、磁石ヨークを含む。一態様によれば、磁石アセンブリは、回転可能なチューブ内で移動し得る。磁石アセンブリを移動させることにより、より具体的には、回転中心としての回転可能なチューブの軸に沿って磁石アセンブリを回転させることにより、スパッタリングされる材料を様々な方向に方向付けることができる。
【００１５】
基板は、コーティングの間、連続的に移動する場合（動的コーティング）もあり、又は、コーティングされる基板は、コーティングの間、静止する場合（静的コーティング）もある。本明細書に記載された実施形態によれば、当該方法は、静的堆積処理を提供する。典型的には、特に垂直配向された大面積基板の処理のような大面積基板処理においては、静的堆積と動的堆積を区別することができる。動的スパッタリング、すなわち、基板が堆積源に隣接して連続的又は準連続的に移動するインライン処理は、基板が堆積領域に移動する前に処理を安定化させ、次いで、基板が堆積源を通過するにつれて処理を一定に保つことができるため、より簡単である。しかし、動的堆積は、例えば粒子生成などの他の欠点を有することがある。これは、特にＴＦＴバックプレーン堆積（ＴＦＴ  ｂａｃｋｐｌａｎｅ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に適用され得る。本明細書に記載された実施形態によると、例えばＴＦＴ処理のために静的スパッタリングを実施することができ、初期基板上への堆積の前に、プラズマを安定化させることができる。当業者であれば理解するように、動的堆積処理に比べて異なる静的堆積処理という用語は、基板の任意の動きを除外するものではないことに留意するべきである。静的堆積処理は、例えば、堆積中の静的基板位置、堆積中の振動基板位置、堆積中に実質的に一定である平均基板位置、堆積中のディザリング基板位置（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、堆積中の搖動基板位置、カソードが１つのチャンバ内に設けられる（すなわち、所定のセットのカソードがチャンバ内に設けられる）堆積処理、例えば、層の堆積中にあるチャンバを隣接するチャンバから分離する閉鎖弁によって、堆積チャンバが隣接するチャンバに対して密閉雰囲気を有する基板位置、又はこれらの組み合わせを含み得る。したがって、静的堆積処理は、静的位置を有する堆積処理、実質的な静的位置を有する堆積処理、又は基板の部分的な静的位置を有する堆積処理であると理解することができる。したがって、静的堆積処理のための基板位置が堆積中に任意の移動が全くないという状態を必要とすることなく、本明細書に記載された静的堆積処理を動的堆積処理と明確に区別することができる。
【００１６】
「垂直方向」又は「垂直配向」という用語は、「水平方向」又は「水平配向」と区別されると理解することができる。つまり、「垂直方向」又は「垂直配向」は、例えば、キャリア及び基板の、実質的に垂直な配向に関連し得るが、厳密な垂直方向又は垂直配向からの数度（例えば、最大＋／−１０°、又はさらに最大＋／−１５°）の偏差があっても、依然として「実質的に垂直な方向」又は「実質的に垂直な配向」であると見なすことができる。垂直方向は、重力に対して実質的に平行であり得る。
【００１７】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる本明細書に記載された実施形態によれば、実質的に垂直とは、特に基板の配向に対して言及する場合、垂直方向から±２０°以下（例えば、±１０°以下）の偏差を許容することと理解することができる。例えば、垂直配向から幾らかの偏差を有する基板支持体がより安定した基板位置をもたらす場合があるので、このような偏差を設けることができる。しかし、有機材料の堆積中の基板配向は、実質的に垂直であると見なすことができ、これは、水平な基板配向と異なると見なすことができる。
【００１８】
「実質的に直角（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）」という表現は、例えば、回転軸及び支持面又は基板面の実質的に直角な配向に関連し得る。厳密な直角配向からの数度（例えば、最大±１０°又はさらに最大±１５°）の偏差を依然として「実質的に直角」と見なすことができる。
【００１９】
本明細書に記載された実施例は、例えば、リチウムバッテリ製造又はエレクトロクロミックウインドウのための大面積基板への堆積に利用され得る。一例として、融解温度が低い材料を含む層を処理するための冷却デバイスを使用して、複数の薄膜バッテリを大面積基板上に形成することができる。幾つかの実施例によれば、大面積基板は、約０．６７ｍ２の基板（０．７３×０．９２ｍ）に相当するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に相当するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に相当するＧＥＮ７．５、約５．３ｍ２の基板（２．１６ｍ×２．４６ｍ）に相当するＧＥＮ８、又はさらに約９．０ｍ２の基板（２．８８ｍ×３．１３ｍ）に相当するＧＥＮ１０であり得る。ＧＥＮ１１、ＧＥＮ１２等のさらに次の世代及びそれに相当する基板領域を同様に実装することができる。
【００２０】
本明細書で使用される「基板」という用語は、例えば、ガラスプレートなどの非フレキシブル基板を特に包含する。しかしながら、本開示はこれらに限定されず、「基板」という用語は、例えば、ウェブ又はホイル等のフレキシブル基板も包含し得る。
【００２１】
ディスプレイの製造においてスパッタリングを使用することができる。より詳細には、スパッタリングは、電極又はバスの生成などのメタライゼーションのために使用され得る。スパッタリングは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の生成のためにも使用される。スパッタリングは、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層の生成のためにも使用され得る。
【００２２】
スパッタリングは、薄膜太陽電池の製造においても使用され得る。薄膜太陽電池は、バックコンタクト、吸収層、及び透明導電酸化膜層（ＴＣＯ）を備えている。通常、バックコンタクト及びＴＣＯ層は、スパッタリングにより生成されるが、吸収層は、通常、化学気相堆積処理で作られる。
【００２３】
本出願の文脈では、「コーティング」、「堆積」、及び「スパッタリング」という用語は、同義的に使用される。
【００２４】
本明細書に記載された実施形態によれば、基板をコーティングするための方法が提供される。当該方法は、コータによって実行され得る。コータは、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリを含む。３つ以上の回転ターゲット、特に３つ以上の回転ターゲットのそれぞれは、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを含む。通常、磁石アセンブリは、特に材料を基板上に堆積する間、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する複数の異なる角度位置に回転させられる。具体的には、複数の異なる角度位置のそれぞれの位置について、磁石アセンブリは、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する角度を有する。典型的に、３つ以上の回転ターゲットは、それぞれ、回転軸の周りで回転可能な円筒状スパッタカソードであり得る。
【００２５】
本開示の態様によれば、当該方法は、関数に応じて、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリの角速度のうちの少なくとも１つを変動させることを含む。つまり、一定でない電力が３つ以上の回転ターゲットに供給され、且つ／又は種々の滞在時間が使用され、且つ／又は磁石アセンブリの絶えず変動する角度が用いられる。典型的に、スパッタ電力、滞在時間、及び／又は角速度が磁石アセンブリの位置に応じて変更される。とりわけ、スパッタ電力は、通常、回転ターゲットに印加される電力に直接対応する。０Ｖに近い値を除いて、印加電圧とスパッタ電力との間の関係は、第一近似で直線的である。したがって、３つ以上の回転ターゲット２０への供給電力の変動の記載は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電圧の変動であると理解してもよく、その逆も可能である。特に、実際には、スパッタ電力を変動させることができ、これは、３つ以上の回転ターゲットに印加される電力の変動に至る場合がある。典型的には、電圧は、−２００Ｖから−８００Ｖの範囲内で変動、特に、−３００Ｖから−５５０Ｖの範囲内で変動し得る。さらに、３つ以上の回転ターゲットに供給される電流を変動させることもできる。したがって、３つ以上の回転ターゲット２０への供給電力の変動の記載は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電圧の変動、及び／又は３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電流の変動であると理解してもよく、その逆も可能である。
【００２６】
本明細書に記載された実施形態によれば、それぞれの角度位置で磁石アセンブリの滞在時間を変動させることは、離散関数（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に応じて行われ、且つ／又は、それぞれの角度位置で磁石アセンブリの角速度を変動させることは、連続関数に応じて行われる。
【００２７】
本明細書に記載された実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力の変動、磁石アセンブリの滞在時間の変動、及び磁石アセンブリの角速度の連続的変動のうちの少なくとも１つについての関数がデータベース又はメモリから読み出される。次いで、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する又は変動される、磁石アセンブリの角速度のうちの少なくとも１つの変動が関数に応じて行われる。具体的には、例えば、特定の処理について関数を事前に決定し、その特定の処理が実行される前に、データベース又はメモリから読み出すことができる。例えば、スパッタリングされる層の種々の厚さに対して種々の関数を保存することができる。
【００２８】
つまり、関数はメモリ内に保存され、関数に応じて変動が行われる。典型的に、関数は、角度位置に依存する関数であり得、すなわち、関数は、種々の角度位置に対して種々の値を含み得る。実施形態によれば、ある角度位置で基板にスパッタリングされる材料の量は、関数によって決定することができる。つまり、角度位置に依存する値を含むことにより、実施形態を実施する際に、均一性が高い層を基板上にスパッタリングすることが可能となり得る。典型的に、関数は、軌跡の数に基づいて事前に決定することができる。
【００２９】
典型的に、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力と、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリの角速度のうちの１つとが、関数に応じて変動させられる。特に、磁石アセンブリの滞在時間を離散関数に応じて変動させることができ、且つ／又は磁石アセンブリの角速度を連続関数に応じて変動させることができる。つまり、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、及び磁石アセンブリの滞在時間は、関数に応じて変動し、或いは、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、及び連続的に磁石アセンブリの角速度は、関数に応じて変動する。
【００３０】
本出願の文脈では、０から特定値まで及び特定値から０までの、角速度の連続的変動を角速度の非連続的変動（角速度の段階的変動など）と区別することができる。
【００３１】
実施形態を実施する際、高品質な層の形成を基板上で促進することができる。特に、基板上の堆積層の厚さは、基板全体にわたって非常に均一であり得る。さらに、（例えば、成長した結晶、固有抵抗、及び／又は層の応力などの特徴の面で）層の高い均質性を促進することができる。例えば、諸実施形態は、実際には、（例えば、ＴＦＴーＬＣＤディスプレイの製造のための）ＴＦＴの製造においてメタライズ層を形成するのに有利であり得る。なぜなら、そこでは、信号遅延が層の厚さに依存し、厚さの不均一によって、微妙に異なる時間で励起されるピクセルが生じることになるからである。さらに、諸実施形態は、実際には、連続的にエッチングされる層を形成するのに有利であり得る。なぜなら、層の厚さの均一性が、形成された層の種々の位置で同じ結果を実現することを促進するからである。
【００３２】
本出願の文脈では、３つ以上の回転ターゲットは、それぞれ、回転軸の周りで回転可能な円筒状スパッタカソードであり得る。
【００３３】
実施形態によれば、コーティングシステムは、スパッタリング処理が実行される真空チャンバを含む。本出願における「真空」という用語は、１０ー２ｍｂａｒ未満の圧力（例えば、処理ガスが真空チャンバを流動する場合では、約１０ー２ｍｂａｒであり得るが、これに限定されない）を指し、より具体的には、１０ー３ｍｂａｒ未満の圧力（例えば、処理ガスが真空チャンバを流動しない場合では、約１０ー５ｍｂａｒであリ得るが、これに限定されない）を指す。コーティングシステムは、製造システムの一部を形成する処理モジュールを形成し得る。例えば、コーティングシステムは、ＴＦＴ製造のためにシステムに実装されてもよく、又は、より具体的には、ＡＫＴ−ＰｉＶｏｔ  ＰＶＤシステム（カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）などのＴＦＴーＬＣＤ製造用のシステムに実装されてもよいが、これに限定されない。
【００３４】
図１は、基板ホルダ１１０上に位置付けされた基板１００を概略的に示す。カソードアセンブリ１０の回転ターゲット２０は、基板１００の上に位置付けされ得る。負の電位が回転ターゲットに印加され得る。磁石アセンブリ２５は、回転ターゲット２０内に配置されているように概略的に示される。多くの実施形態では、正の電位が印加され得るアノード（図１には図示せず）は、回転ターゲット２０の近くに位置付けされる。そのようなアノードは、バーの形状を有してもよく、通常、バーの軸が角チューブの軸に平行に配置される。他の実施形態において、別のバイアス電圧が基板に印加され得る。本明細書において使用されるとき、「磁石アセンブリを位置付けすること」は、磁石アセンブリがある一定の位置に置かれて、コータを操作することと理解することができる。図１では、３つ以上の回転ターゲット２０のうちの１つの回転ターゲット２０のみが示されている。しかしながら、３つ以上の回転ターゲット２０のうちの２つ以上に対して同じ原則を当てはめることができる。
【００３５】
本明細書に記載された実施形態で使用される典型的な永久磁石は、第１の磁極を有する第１の磁石極、及び第２の磁極を有する一対の第２の磁石を有する。これらの磁極は、それぞれ、磁石アセンブリのある表面を指す。これらの表面は、通常、内側から回転ターゲットに向いている。
【００３６】
本明細書に記載された実施形態によれば、磁石アセンブリは、第１のプラズマレーストラックの方向に第１の磁極、及び第２のプラズマレーストラックの方向に第２の磁極を有する。第１の磁極は磁気的南極であり得、第２の磁極は磁気的北極であり得る。他の実施形態では、第１の磁極は磁気的北極であり得、第２の磁極は磁気的南極であり得る。一対の第２の磁石は、第１のプラズマレーストラックの方向に第２の磁極（例えば、南極又は北極）、且つ第２のプラズマレーストラックの方向に第１の磁極（例えば、北極又は南極）を有し得る。
【００３７】
したがって、３つの磁石は、それぞれ１つ又は複数の副磁石からなる場合があるが、２つのマグネトロンを形成することができ、片方のマグネトロンが第１のプラズマレーストラックを形成し、他方のマグネトロンが第２のプラズマレーストラックを形成する。第１のプラズマレーストラック及び第２のプラズマレーストラックは、プラズマのイオンの衝突下でターゲットからの材料排出の主方向を有し得る。したがって、磁石アセンブリ２５は、材料排出の主方向を含み得、これは、第１のプラズマレーストラック及び第２のプラズマレーストラックの主方向と重なり合う場合がある。
【００３８】
図１では、磁石アセンブリ２５の拡大図が示されている。これは、本明細書で説明された例示的状況を示す。図示されているように、Ｓ極が中央に位置付けされているが、Ｎ極はＳ極を囲む。
【００３９】
基板の表面は、示された図面で水平に配置された平面を画定し得る。本出願の文脈では、磁石アセンブリの角度は、基板１００から回転ターゲット２０の軸へと垂直に延在する平面に対して画定され得る。本明細書に記載された実施形態では、平面は、基板ホルダに対しても垂直であリ得る。本出願の文脈では、この平面は、「基板ーターゲット相互接続面」であると言うことができる。図１、図３ａ、及び図３ｂでは、この平面は、参照番号２２を有する垂直に配された点線として例示される。
【００４０】
図に示される実施形態は、回転ターゲット２０が、水平に配置された基板１００の上に配置されているように示されており、基板−ターゲット相互接続面の定義は、これらの実施形態に関連して例示的に説明されたが、他の配向も同様に可能である。特に、基板の配向も本明細書で説明されたように垂直であり得る。具体的には、大面積コーティングの観点から、基板を垂直に配向すれば、基板の搬送及び取り扱いを単純化且つ容易化することができる。他の実施形態では、基板を水平方向と垂直方向との間のどこかに配置することも可能である。
【００４１】
本明細書に記載された実施形態によれば、磁石アセンブリ２５を複数の異なる角度位置に回転させることができ、磁石アセンブリ２５は、基板１００から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸２１へと垂直に延在する平面２２に対する角度を有する。角度位置の角度は、−６０°以上、特に−４０°以上、典型的に−１５°以上及び／又は６０°以下、典型的に４０°以下、典型的に１５°以下であり得る。
【００４２】
さらに、磁石アセンブリ２５は、開始角度又は参照角度を有し得る。この開始角度又は参照角度から、磁石アセンブリ２５は、複数の異なる角度位置のうちの最初の位置に回転させられる。開始角度は、基板１００から３つ以上の回転ターゲット２０のそれぞれの軸２１へと垂直に延在する平面２２に対して、非ゼロ角度、例えば、±５°から±１５°であり得る。さらに、ここで角度位置について特定された範囲は、開始角度に対する角度であり得る。つまり、角度位置は、開始角度に対して測定され得る。開始角度は、基板１００から３つ以上の回転ターゲット２０のそれぞれの軸２１へと垂直に延在する平面２２に対して、ゼロ又は非ゼロであり得る。
【００４３】
通常、回転ターゲット２０は、円筒の形を有する。円筒内の磁石アセンブリなどの要素の角度位置を特定するために、円筒座標を使用することができる。角度位置に特に注目する場合、本開示では、角度は、位置の表示に使用される。本開示では、ゼロ角度位置は、基板に最も近い回転ターゲット内の位置と規定される。したがって、ゼロ角度位置は、典型的には、ダイレクト基板ターゲット接続平面２２内にある。
【００４４】
図２に示すように、磁石アセンブリ２５は、回転ターゲット２０内で角度αを有する角度位置に位置付けされ得る。より具体的には、磁石アセンブリ２５は、回転ターゲット２０内で角度αを有する複数の角度位置に位置付けされ得る。つまり、磁石アセンブリ２５を複数の異なる角度位置に回転させることができ、磁石アセンブリは、基板１００から３つ以上の回転ターゲット２０のそれぞれの軸２１へと垂直に延在する平面２２に対する角度αを有する。
【００４５】
図３ａ及び図３ｂは、磁石アセンブリ２５が、複数の異なる角度位置のうちの負角−α（図３ａを参照）を有する第１の角度位置に回転し、且つ、正角α（図３ｂを参照）を有する第２の角度位置に回転する状況を例示する。参照番号２３は、磁石アセンブリ２５からの材料排出の方向を示す。
【００４６】
例えば、磁石アセンブリ２５は、０より大きい絶対値を有する角速度で、複数の角度位置に回転することができる。具体的には、磁石アセンブリを、角度αの範囲に対する一方の限界値（例えば、上限値）から角度αの範囲に対する他方の限界値（例えば、下限値）に回転させることができ、その逆も可能である。範囲の限界値において、角速度の転向が生じる場合があり、すなわち、角速度が表示を変更し得る。
【００４７】
代替的に、磁石アセンブリ２５をある角度位置から別の角度位置へ段階的に回転させることができる。つまり、磁石アセンブリ２５は、磁石アセンブリ２５を所定の滞在時間にわたって静止状態に保つことができる一方の角度位置に回転させることができ、磁石アセンブリ２５を同じ又は別の所定の滞在時間にわたって静止状態に保つことができる別の角度位置に回転させることができる。磁石アセンブリ２５を複数の異なる角度位置（４つ以上の異なる角度位置等）に回転させるために、このような段階的運動を反復することができる。
【００４８】
さらに、角度αは、材料排出の主方向を示すこともできる。つまり、材料は、角度αの方向で基板上に特にスパッタリングされることになる。磁石アセンブリの角度位置を変動させると、基板１００の上での排出の主方向を変動させることができる。
【００４９】
実施形態を実施する際、形成される層の均一性は、個別の角度位置に対して印加される電力、磁石アセンブリがどれだけ個々の位置に滞在するか、及び／又は磁石アセンブリが回転する角速度に応じて改善することができる。特に、磁石アセンブリが滞在時間にわたって角度位置に滞在する際に、スパッタリングが実行され得る。
【００５０】
具体的には、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力の変動、磁石アセンブリの滞在時間の変動、及び／又は関数に応じた磁石アセンブリの角速度の連続的変動によって、スパッタリングされる層の均質性、特に、均一性を改善することができる。したがって、変動する時間及び／又は電力のスパッタリングによって均質性を改善することができる。変動滞在時間の場合、運動時（すなわち、角度位置が変動する時）にスパッタリング電界をオフに切り替えることがさらに可能であり、これにより、均一性をさらに増すことができる。
【００５１】
図４は、より詳細に本明細書で説明された実施形態で使用されるカソードアセンブリを例示する。図４に示す要素は、本明細書に記載された他の実施形態、特に図１、図２、図３ａ、及び図３ｂに関連して記載された実施形態にも適用し得ることを理解するべきである。図４に示すように、回転ターゲット２０は、バッキングチューブ上に配置することができる。バッキングチューブには、スパッタリングされるターゲット材料が適用され得る。スパッタリング処理の結果生じるターゲットの高温を低下させるために、冷却材料チューブ４０を回転ターゲット２０の内側に設けることができる。通常、冷却材料として水を使用することができる。実施形態を実施する際、スパッタリング処理に投入されるエネルギーの大部分（典型的には、数キロワットの大きさ）が、ターゲットの熱に変換されるが、これはここで説明するように冷却することができる。図４の概略図に示されるように、磁石アセンブリをバッキングチューブ及び冷却材料チューブ内に位置付けすることができ、磁石アセンブリをその中で様々な角度位置に動かすことができる。他の実施形態によれば、ターゲットチューブの内側部分全部が、水などの冷却材料で満たされる。
【００５２】
磁石アセンブリは、ターゲットチューブの軸に取り付けられてもよい。本明細書に記載の枢動運動は、アクチュエータ（例えば、回転力をもたらす電動モータ）によって引き起こされ得る。典型的な実施形態では、カソードアセンブリは、２つのシャフト（回転ターゲットチューブが取り付けられた第１のシャフト、及び第２のシャフト）が備え付けられている。第１のシャフトは、カソードアセンブリの運動において回転させられる。可動性の磁石アセンブリは、通常、第２のシャフトに取り付けられる。第２のシャフトは、通常、本明細書に記載された磁石アセンブリの運動を可能にするように、第１のシャフトとは独立して動くことができる。
【００５３】
本開示内では、図面は、例示された基板とともにコータの断面概略図を示す。典型的には、カソードアセンブリ１０は、円筒形状を有し得る回転ターゲット２０を含む。換言すれば、図面を見たとき、回転ターゲット２０は、紙面の中へ延びて、紙面から外へ延びる。同じことが磁石アセンブリ２５にも当てはまり、磁石アセンブリも断面要素として概略的にのみ示される。磁石アセンブリは、円筒の全長に沿って延在し得る。技術的な理由のため、磁石アセンブリは、円筒の長さの少なくとも１００％に沿って伸びるのが典型的であり、より典型的には、円筒の長さの少なくとも１０５％に沿って伸びる。  
【００５４】
図５は、関数に応じて、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力の変動を示す。特に、関数は、種々の角度位置のために電力の種々の値を付与することができる。図５に示すグラフでは、縦軸は、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力Ｕであり、水平軸は角度αである。
【００５５】
磁石アセンブリ２５から基板１００への距離が増大すると、基板１００上に排出される材料のイオン衝突が減少する。基板１００から回転ターゲット２０の軸２１へと垂直に延在する平面に沿った、磁石アセンブリ２５又は回転ターゲット２０と基板１００との間の距離は一定であり得るが、回転ターゲット２０から排出される材料が基板１００に達するまで移動する距離は、角度αの増大値又は絶対値と共に増大する。したがって、比較的狭い角度αよりも比較的広い角度αに対して堆積される材料はより少ない。
【００５６】
さらに、角度αの増大値又は絶対値では、堆積される材料が基板１００に達する入射角が増大し、結果的にイオン衝突のエネルギーが減少する。この効果により、局所的なイオン衝撃のエネルギーと強度が制御され、成長膜の構造的、形態的、及び電気的又は光学的な特性が影響を受ける。
【００５７】
実施形態によれば、角度αが広い角度位置における材料堆積の減少を補填するために、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力が変動させられる。特に、角度位置の角度αが広いほど、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力は大きくなり、逆も然りである。実施形態を実施するとき、特に磁石が移動する際にスパッタリング電力が経時的に変動すると、堆積される層の均一性を向上させることができる。
【００５８】
図５に示すように、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるために関数は、対称関数（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）であり得る。さらに、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための関数は、非対称関数（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）であり得る。例えば、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための関数は、多項式関数（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、三角関数（ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、及び／又はこれらの組み合わせであり得る。例えば、電力は、−２ｋＷから２０ｋＷの範囲内、特に、５ｋＷから１０ｋＷの範囲内で変動し得る。
【００５９】
さらに、磁石アセンブリ２５は、左最大角度と右最大角度との間で常に回転し得る（「揺動」）。しかしながら、図６に示すように、堆積される層の均一性を向上させるために、電力の変動に加えて、
磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させることができる。さらに、電力を変動させる代わりに、磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させると、実践において均一性に関して同様の結果を得ることができる。
【００６０】
角度αの値と、角度αの角度位置で堆積された材料との間の記載された関連性を考えると、比較的大きな絶対値の角度αよりも比較的小さな絶対値の角度αに対して角速度がより速くなるように、磁石アセンブリの角速度を継続的に変動させることが有益であり得る。つまり、比較的大きな絶対値の角度αよりも比較的小さな絶対値の角度αに対して、磁石アセンブリ２５はより速く回転する。したがって、比較的より高い絶対値の角度αを有する角度位置に比べて、比較的より小さな絶対値の角度αを有する角度位置でのより高い堆積率は、これらの角度位置で材料が堆積される間、時間又は効果的な滞在時間を減少させることにより補填することができる。
【００６１】
磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させる関数は、対称関数であり得る。さらに、磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させる関数は、非対称関数であり得る。例えば、磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させるための関数は、多項式関数、三角関数、及び／又はこれらの組み合わせであり得る。
【００６２】
３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための関数は、上向きに開いている関数、すなわち、水平軸上のより高い絶対値に対して垂直軸により高い値を有する関数（下に凸の関数）であり得るが、磁石アセンブリ２５の角速度を継続的に変動させるための関数は、下向きに開いている関数（上に凸の関数）、すなわち、水平軸上のより高い絶対値に対して垂直軸により小さな値を有する関数であり得る。例えば、角速度は、０．５°／秒から５００°／秒の範囲内、特に２°／秒から２００°／秒の範囲内で継続的に変動し得る。
【００６３】
図７は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための関数のさらなる実施例を示す。特に、図７は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための非対称関数を示す。
【００６４】
さらに、図７は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための２つの異なる方法を示す。実践は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための連続関数を表し、グラフの個々の点は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための離散関数を表す。磁石アセンブリを揺動させる場合、すなわち、磁石アセンブリ２５を一定の角速度で又は連続変動する角速度で連続的に回転させる場合、連続関数を使用することができる。磁石アセンブリ２５を段階的に回転させる場合、すなわち、磁石アセンブリ２５をある角度位置から別の角度位置へと段階的に回転させる場合、離散関数を使用することができる。
【００６５】
本明細書で使用される角速度の「連続変動」又は「連続変動する」角速度という表現は、特に、段階的に回転する磁石アセンブリ２５の場合における段階的に変動する角速度と区別される。特に、段階的回転の場合、角速度は、磁石アセンブリ２５がある角度位置に留まっている間は通常ゼロであり、磁石アセンブリがある角度位置から次の角度位置に移動する際に所定値に飛ぶ。このような運動は、特に非連続運動であると理解することができる。したがって、磁石アセンブリの滞在時間は、離散関数に応じて変動することができ、且つ／又は、磁石アセンブリの角速度は、連続関数に応じて変動することができる。
【００６６】
実施形態によれば、離散関数は、４つより多くの段階を含む。特に、離散関数がより多くの段階を有すると、離散関数が連続関数により近似する。それゆえに、本明細書に記載された方法を実行するためのコータに関数を実装して、連続関数に近似するために段階の数を増やしながら、離散関数を使用することが有益であり得る。
【００６７】
図８は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力を変動させるための関数のさらなる例、及び磁石アセンブリの滞在時間を変動させるための関数の例を示す。
【００６８】
ここで概説されているように、磁石アセンブリ２５は、磁石アセンブリ２５の段階的回転の各段階で特定の滞在時間にわたって滞在する。磁石アセンブリ２５の段階的回転に対して滞在時間を変動させることにより、連続回転する磁石アセンブリ２５の角速度を連続変動する場合と同じような効果を達成することができる。特に、比較的大きな絶対値の角度αよりも比較的小さな絶対値の角度αに対して、滞在時間がより短くなり得る。つまり、比較的大きな絶対値の角度αよりも比較的小さな絶対値の角度αに対して、磁石アセンブリ２５の滞在の時間量はより少なくなる。したがって、比較的より高い絶対値の角度αを有する角度位置に比べて、比較的より小さな絶対値の角度αを有する角度位置でのより高い堆積率は、これらの角度位置で材料が堆積される間、滞在時間を減少させることにより補填することができる。したがって、磁石アセンブリ２５の滞在時間を変動させる関数は、上向きに開いた関数であり得る。例えば、滞在時間は、０．５秒から３０秒の範囲内、特に２秒から１０秒の範囲内で変動し得る。
【００６９】
本明細書に記載された実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力と、磁石アセンブリ２５の滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリ２５の角速度のうちの１つとが、関数に応じて変動させられ得る。つまり、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力は、段階的回転の場合、磁石アセンブリ２５の滞在時間と共に変動し、揺動する磁石アセンブリ２５の場合、磁石アセンブリ２５の角速度の連続変動と共に変動し得る。図８は、３つ以上の回転ターゲット２０に供給される電力の変動と滞在時間の変動との組み合わせを示す。したがって、関数は、複数の変数に依存し、多次元であり、且つ／又は１つ又は複数のサブ関数を含み得る。
【００７０】
電力変動と時間変動（滞在時間又は角速度のいずれか）を組み合わせることにより、堆積される層の均一性をさらに向上させることができる。さらに、回転ターゲット２０に供給される電力は、回転ターゲット２０に供給され得る電力の上範囲及び／又は下範囲に技術的に限定され得る。例えば、カソードアセンブリ１０が技術的に特定されていないような、回転ターゲット２０に供給される電力の値を使用することが考えられ得る。したがって、特定の範囲内に入る回転ターゲット２０に供給される電力の値を使用してもよく、検討された値からの偏差は、滞在時間又は角速度の値を変更することによって補填することができる。特に、特定の範囲より大きい特定の角度位置に対して、回転ターゲット２０に供給される電力を使用する場合、この偏差は、その特定の角度位置に対してより長い滞在時間又はその特定の角度位置に対してより小さな角速度によって、補正することができる（逆も可能である）。実施形態を実施する際には、全体的な処理時間及びコストを減らす高いスループットを実現することができる。
【００７１】
実施形態によれば、処理チャンバが提供される。特に、処理チャンバは、真空処理チャンバであり得る。処理チャンバは、本明細書に記載された少なくとも１つのカソードアセンブリを含み得る。さらに、処理チャンバは、本明細書に記載された基板をコーティングするための方法を実行するように構成され得る。典型的には、処理チャンバは、時間におけるある１点で１枚の基板をコーティングするように構成され得る。多数の基板が、次々にコーティングされ得る。
【００７２】
実施形態によれば、少なくとも３つの回転ターゲットは、規則的に配置された回転ターゲットの一次元配列で配置され得る。典型的には、回転ターゲットの数は、３から２０の間であり、より典型的には、８から１６の間である。
【００７３】
実施形態によれば、回転ターゲット２０は、互いから等距離で離間され得る。典型的に、回転ターゲット２０の長さは、コーティングされる基板の長さよりわずかに長い場合がある。追加的又は代替的に、回転ターゲット２０が広がる領域は、基板の幅よりわずかに広い幅であり得る。「わずかに」とは、通常、１００％から１１０％の間の範囲を含む。コーティング長／幅をわずかに大きく設けることが、境界効果を回避する助けになる。通常、カソードアセンブリは、基板から等距離離れて置かれる。
【００７４】
実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲット２０は、円弧形状に沿って配置され得る。ここで円弧形状とは、回転ターゲット２０が外側の回転ターゲット２０より基板に近く置かれるような形状であり得る。このような状況が図９に概略的に示されている。代替的に、回転ターゲット２０の位置を画定する円弧の形状が、外側の回転ターゲット２０が内側の回転ターゲット２０より基板に近く置かれるような形状であることも可能である。散乱挙動は、スパッタリングされる材料に依存する。したがって、用途に応じて、すなわち、スパッリングされる材料に応じて、回転ターゲットを円弧形状に設けることにより、実際に均質性がさらに向上するであろう。円弧の配向は、用途に依存する。
【００７５】
追加的に又は代替的に、２つの隣接する回転ターゲット２０の間の距離が内側の回転ターゲット２０から外側の回転ターゲット２０にかけて変動するように３つ以上の回転ターゲット２０を配置することができる。例えば、互いに隣接する外側の回転ターゲット２０同士の間の距離は、互いに隣接する内側の回転ターゲット２０同士の間の距離より大きい場合がある。代替的に、互いに隣接する外側の回転ターゲット２０同士の間の距離は、互いに隣接する内側の回転ターゲット２０同士の間の距離より小さい場合がある。隣接する内側の回転ターゲット２０同士の間の距離のようなより短い距離を外側の回転ターゲット２０に設けることにより、最も外側の回転ターゲット２０は基板の内側部分により近づく。実施形態によれば、より少ない材料が廃棄され得る。
【００７６】
加えて、図９は、本明細書に記載された実施形態のうちの幾つかで使用され得るカソードアセンブリ間に位置付けされる例示的なアノードバーを示す。
【００７７】
実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力の変動、磁石アセンブリの滞在時間の変動、及び磁石アセンブリの角速度の連続的変動のうちの少なくとも１つについての関数は、すべての回転ターゲットに対して同一であり得る。代替的に、種々の回転ターゲットに対して種々の関数を使用することができる。
【００７８】
例えば、外側の又は最も外側のターゲット２０に対して、他の回転ターゲット２０と異なる関数を使用してよい。最も外側の回転ターゲット２０は、通常、堆積された層が、基板１００の内側領域に比べて、回転がより少ないターゲット２０からの材料の重ね合わせである基板１００の領域に材料をスパッタリングするので、非対称堆積におけるこの偏差を補正するために、外側又は最も外側のターゲット２０に対して非対称関数を使用することができる。したがって、基板１００の内側領域に比べて、堆積された層が、回転がより少ないターゲット２０からの材料の重ね合わせである領域については、関数は、電力に対してより高い値、滞在時間に対してより高い値、及び／又は角速度に対してより低い値を有し得る。
【００７９】
本出願の文脈では、「外側」の回転ターゲットとは、基板の端部の近くに配置された回転ターゲットであり、「内側」の回転ターゲットとは、基板の内側領域の近くに配置された回転ターゲットであると理解することができる。特に、「外側」の回転ターゲット及び「内側」の回転ターゲットに言及するとき、「外側」の回転ターゲットは、「内側」の回転ターゲットより基板の端部に近い場合がある。さらに、「最も外側の」回転ターゲットとは、隣接する回転ターゲットより基板の端部の近くに配置された回転ターゲットであると理解することができる。
【００８０】
図１０ａ及び図１０ｂは、従来の処理によって堆積された膜の厚さと、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の厚さとの比較を示す。堆積は、基板から離間した実線の位置に配置された回転ターゲットを使用して行われる。
【００８１】
図１０ａは、従来の処理及び本明細書に記載された処理によって堆積された後に測定された２つの膜プロファイルを概略的に示す。ｙ軸は、膜の厚さの測量単位を表し、ｘ軸は、基板の長さの測量単位を表す。図１０ａで確認することができるように、従来の処理に比べて、回転ターゲット２０間の領域における、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の厚さは、回転ターゲットの直接下のある領域の厚さより偏差が少ない。
【００８２】
図１０ｂは、従来の処理によって堆積された膜の厚さと、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の厚さとの偏差の統計的分析を示す。図１０ｂで確認することができるように、厚さの偏差は、右側に示す本明細書に記載された処理よりも、左側の従来の処理でより高い。実施形態を実施する際には、層の厚さの均一性を向上させることができる。
【００８３】
図１１ａ及び図１１ｂは、従来の処理によって堆積された膜の電気特性と、本明細書に記載された処理を使用して堆積された膜の電気特性との比較を示す。堆積は、基板から離間した実線の位置に配置された回転ターゲットを使用して行われる。
【００８４】
図１１ａは、２つの異なる従来の処理及び本明細書に記載された処理によって堆積された後に測定された３つの膜プロファイルを概略的に示す。ｙ軸は、膜の電気特性の測量単位を表し、ｘ軸は、基板の長さの測量単位を表す。図１０ａで確認することができるように、本明細書に記載された処理によって堆積された膜の図示された電気特性は、より安定しており、特に従来の処理の場合と比べて全体的により安定している。
【００８５】
図１１ｂは、２つの従来の処理及び本明細書に記載された処理によって堆積された電気特性の偏差の統計的分析を示す。図１０ｂで確認することができるように、図示された電気特性の偏差は、右側に示す本明細書に記載された処理よりも、左側及び中間に示す従来の処理でより高い。実施形態を実施すると、堆積された層の電気特性の均一性が向上し得る。
【００８６】
以下では、特に高い均一性が得られた実施形態について説明する。
【００８７】
一態様によれば、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリで基板をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを含む方法が提供される。当該方法は、磁石アセンブリを、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する複数の異なる角度位置に回転させることと、データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリの角速度のうちの少なくとも１つを変動させることとを含む。
【００８８】
一実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリで基板をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを含む方法が提供される。当該方法は、複数の異なる角度位置に磁石アセンブリを回転させることであって、磁石アセンブリが、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する角度を有する、磁石アセンブリを回転させることと、メモリから、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力の変動、磁石アセンブリの滞在時間の変動、及び磁石アセンブリの角速度の連続的変動のうちの少なくとも１つについて関数を読み出すことと、関数に応じて、３つ以上の回転ターゲットに供給される電力、磁石アセンブリの滞在時間、及び連続的に変動する、磁石アセンブリの角速度のうちの少なくとも１つを変動させることとを含む。
【００８９】
実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリで基板をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを含む方法が提供される。当該方法は、４つより多い異なる角度位置に磁石アセンブリを回転させることであって、磁石アセンブリが、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する角度を有する、磁石アセンブリを回転させることと、４つより多い異なる角度位置に対する磁石アセンブリの滞在時間の変動についての関数を読み出すことと、関数に応じて、４つより多い異なる角度位置について、磁石アセンブリの滞在時間を変動させることとを含む。
【００９０】
実施形態によれば、３つ以上の回転ターゲットを有する少なくとも１つのカソードアセンブリで基板をコーティングするための方法であって、３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリを含む方法が提供される。当該方法は、磁石アセンブリを、基板から３つ以上の回転ターゲットのそれぞれの軸へと垂直に延在する平面に対する４つより多い異なる角度位置に回転させることと、データベースの中に保存された関数に応じて、４つより多い異なる角度位置について、磁石アセンブリの滞在時間を変動させることとを含む。
【００９１】
典型的に、滞在時間は、それぞれ異なる角度位置に対して異なる。
【００９２】
実施形態によれば、本明細書に記載された方法を実行するためのコータが提供される。コータは、関数を読み出し可能なメモリを含み得る。具体的には、メモリは、関数が保存されるルックアップテーブルを含み得る。
【００９３】
本明細書に開示される方法及びコータは、基板上に材料を堆積するために使用され得る。より具体的には、当該方法及びコータは、堆積層の高い均一性を可能ならしめ、したがって、フラットパネルディスプレイ（例えば、ＴＦＴ）などのディスプレイの製造に使用され得る。均一性を改善すれば、そのさらなる効果として全体の材料消費を減少させることができる。これは、高価な材料を使用するときに特に望ましい。例えば、提案された方法及びコータは、フラットパネルディスプレイの製造における酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層の堆積に使用され得る。
【００９４】
特定の実施形態によれば、導電層の製造処理及び／又はシステムが提供され、製造処理及び／又はシステムは、電極又はバス（特にＴＦＴ）の製造のためのものであり得、製造処理及び／又はシステムは、それぞれ、本明細書に記載された実施形態に係る、基板をコーティングするための方法及び／又はシステムを含む。例えば、このような導電層は、限定しないが、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層などの金属層又は透明導電層であってもよい。例えば、本明細書に記載された方法は、ＴＦＴ内でアクティブ層（ＩＧＺＯ（インジウムガリウム酸化亜鉛）から作られた又はそれを含むアクティブ層等）を形成するために使用することができる。
【００９５】
例えば、本開示の少なくとも幾つかの実施形態は、ガラス基板上に形成されたアルミニウム層又はＩＧＺＯ層の抵抗性に高い均一性をもたらすことができる。例えば、４０６ｍｍ×３５５ｍｍの基板領域に対して、０％から２％の間、又はさらに０．５％から±１．５％の間の厚さの偏差を達成することができる。例えば、４０６ｍｍ×３５５ｍｍの基板領域に対して、２％から８％の間、又はさらに５％から７％の間の電気特性の偏差を達成することができる。
【００９６】
本開示では、少なくとも幾つかの図面は、コーティングシステム及び基板の断面概略図を示す。図示されたターゲットのうちの少なくとも幾つかは、円筒として形成される。これらの図面では、図面を見たときにターゲットは紙面の中へ延び、且つ紙面から外へ延びることに留意するべきである。同じことが磁石アセンブリにも当てはまり、磁石アセンブリも断面要素として概略的にのみ示される。磁石アセンブリは、円筒状ターゲットによって画定された円筒の全長に沿って延在し得る。技術的な理由のため、磁石アセンブリは、円筒の長さの少なくとも１００％に沿って伸びるのが典型的であり、より典型的には、円筒の長さの少なくとも１０５％に沿って伸びる。
【００９７】
以上の記述は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2019519673.tif 000003
【図２】
2019519673.tif 000004
【図３ａ】
2019519673.tif 000005
【図３ｂ】
2019519673.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月17日(2018.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の回転ターゲット（２０）を有する少なくとも１つのカソードアセンブリ（１０）で基板（１００）をコーティングするための方法であって、前記３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリ（２５）を備え、
前記磁石アセンブリ（２５）を、前記基板（１００）から前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの軸（２１）へと垂直に延在する平面（２２）に対する複数の異なる角度位置に回転させることと、
データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される電力、前記磁石アセンブリ（２５）の滞在時間、及び連続的に変動する、前記磁石アセンブリ（２５）の角速度のうちの少なくとも１つを変動させることと
を含む方法。
【請求項２】
前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される前記電力と、前記磁石アセンブリ（２５）の前記滞在時間、及び連続的に変動する、前記磁石アセンブリ（２５）の前記角速度のうちの１つとが、前記関数に応じて変動させられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データベース又は前記メモリから、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）に供給される電力の変動、前記磁石アセンブリ（２５）の前記滞在時間の変動、及び前記磁石アセンブリ（２５）の前記角速度の連続的変動のうちの少なくとも１つについて前記関数を読み出すことをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記関数が、多項式関数、及び三角関数からなる群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記関数が対称関数を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記関数が非対称関数を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記関数が、前記複数の異なる角度位置で前記基板（１００）上にスパッタリングされた材料の量を決定する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記関数が、前記基板（１００）上に均一な層をスパッタリングするためのものである、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記データベースがルックアップテーブルを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記関数が、前記角度位置に依存する関数である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記関数が、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの回転ターゲット（２０）に依存する関数である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁石アセンブリ（２５）が、０より大きい角速度で前記複数の異なる角度位置へと回転させられる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記関数が、前記滞在時間を変動させるための離散関数を含み、前記３つ以上の回転ターゲット（２０）が、前記離散関数に応じて段階的に前記複数の異なる角度位置へと回転させられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
３つ以上の回転ターゲット（２０）を有する少なくとも１つのカソードアセンブリ（１０）で基板（１００）をコーティングするための方法であって、前記３つ以上の回転ターゲットが、それぞれ、それらの中に位置付けされた磁石アセンブリ（２５）を備え、
前記磁石アセンブリ（２５）を、前記基板（１００）から前記３つ以上の回転ターゲット（２０）のそれぞれの軸（２１）へと垂直に延在する平面（２２）に対して、４つより多い異なる角度位置に回転させることと、
データベース又はメモリの中に保存された関数に応じて、前記４つより多い異なる角度位置について、前記磁石アセンブリ（２５）の滞在時間を変動させることと
を含む方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を使用して、基板をコーティングするためのコータ。
【国際調査報告】
2019519673.tif 000017
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